贺苏和巴特尔

摘要：峡口坝隧道出口斜坡体受工程活动及降雨影响发生滑坡，威胁隧道洞口安全，通过勘察对区域地质条件、滑坡发育特征和成因等进行分析，对斜坡稳定性进行评价，指出斜坡处于不稳定状态，工程活动及降雨对斜坡体稳定性影响较大，尤其是工程活动，是滑坡发生和发展的重要因素。结合地质条件和滑坡特征，提出采用抗滑桩、反压和截排水相结合的工程治理方案。

关键词：工程活动 滑坡 稳定性 工程治理

1 前言

在建三南铁路峡口坝隧道位于重庆市万盛区，长1425m。隧道出口位于陈家沟村，斜坡地貌，覆土厚2～12m，隧道洞口左右各设置一根抗滑桩，隧道仰坡为钢管桩注浆加固。

加固措施施工完毕后开挖仰坡，仰坡开挖高度约10m，开挖后仰坡以及天沟开裂，附近地表出现裂缝，有滑动迹象。随后对峡口坝隧道出口斜坡体进行勘察并提出工程治理方案。

2 区域工程地质概况

2.1 地形地貌

丘陵地貌，隧道出口位于凹型斜坡上，坡脚为自然冲沟，季节性流水，地面高程330～460m，坡度15～20°。斜坡植被发育，坡体中前部受隧道施工影响，植被破坏，地貌受人工改造较大，存在人工切坡及填筑平台，分布板房、加工棚及拌合站等（见图1-1/2）。

图1-1 斜坡中前部 图1-2斜坡中后部

2.2 地层岩性

出露地层为侏罗系中下统自流井组紫红色泥岩；上覆第四系坡洪积粉质粘土夹碎块石，厚度2～12m，主要分布于山间沟槽内；坡残积粉质粘土，厚0～2m，广泛分布于地表斜坡上。

2.3 地质构造及区域稳定性

勘查区处于莲花石向斜西翼，单斜构造，岩层产状N15°W/45°NE。根据国家地震局《中国地震动参数区划图》（GB18306—2001），地震动峰值加速度值为0.05g，地震动反应谱特征周期值为0.35g，地震基本烈度为Ⅵ度，属区域地壳稳定区。

2.4 水文地质条件

地表水以沟水为主，坡脚冲沟为季节性流水，地表水不发育。

地下水有第四系孔隙水及基岩裂隙水两类。覆土多为黏性土，透水性及富水性均较差，孔隙水不发育；区内基岩以泥岩为主，泥岩隔水性较好，基岩裂隙水不发育。

3 滑坡发育特征与成因

3.1、滑坡基本情况

勘查区内滑坡根据变形特征及主滑方向分为2个区（Ⅰ区、Ⅱ区），见表1。

3.2、滑坡形态特征

Ⅰ区：呈扇型，长84m，宽70m，主滑方向167°，平均厚度10m。坡脚为前缘，洞口仰坡开挖坡脚为后缘，两侧以冲沟为界。斜坡体原地貌受人工改造较大，中后部加载人工弃土，弃土厚5m，并建有施工棚及板房。

Ⅱ区：呈长舌状，长210m，宽58m，主滑方向136°，平均厚度7m。洞口切坡坡脚为前缘，后部平台陡坡交界处为后缘，两侧以山脊为界。整个滑坡体处于凹形斜坡上，坡面多呈阶梯状。

3.3、滑坡变形特征

Ⅰ区：开裂变形严重，后缘板房内裂缝多呈弧形，长4～8m，宽3～5cm，工棚地表裂缝长15～20m，宽8～15cm，下挫约10cm。滑坡左侧边缘水泥路见羽状裂缝，长约3m，宽3～5cm。前缘坡脚见鼓涨裂缝，长25m，隆起高度20～30cm。13号钻孔在靠近基岩面附近土层中发现有镜面，倾角约20°，镜面见擦痕，表明局部滑面已形成。

Ⅱ区：隧道施工前，区内水泥路台阶有开裂，开裂方向垂直于主滑方向，宽度3～5mm，后缘平台水泥路裂缝长约20m，宽1～3cm。土层在降雨过后多发生下挫，形成多个阶梯状平台。隧道仰坡开挖后，仰坡及天沟开裂，裂缝宽2～4cm，呈弧形，走向基本与天沟平行，滑坡右侧边界新增3条羽状裂缝，宽1～3cm，长2～3m，左侧天沟外侧地表开裂，宽5cm，长约5m，基本与天沟裂缝贯通。原有裂缝均有不同程度增大，由于受预加固桩作用，桩顶仰坡有鼓涨变形。钻孔揭示土石界线附近土层多呈软塑状，未见镜面擦痕等滑动迹象，表明未形成滑面。

3.4、滑坡成因分析

（1）地形条件：滑坡处于凹型坡地形，利于降雨匯集下渗。

（2）物质基础：滑坡体物质主要为松散堆积层，结构松散。

（3）工程活动：隧道施工对Ⅰ区斜坡中后部加载，对Ⅱ区斜坡坡脚切坡。

（4）水的作用：根据施工晴雨表记录，斜坡变形前连续降雨超过10天，雨水下渗导致同土体自重增加，抗剪强度降低。

综上所述，持续降雨过后，斜坡土体抗剪下降，Ⅰ区斜坡土体不断人工加载后，发生松动变形，在Ⅰ区变形和洞口仰坡开挖共同牵引下，Ⅱ区土体产生松动变形。属于牵引式工程滑坡。

4 滑坡稳定性分析及评价

4.1、定性评价

斜坡变形迹象明显，尤其是Ⅰ区变形严重，且钻孔揭示局部已形成滑动面，表明滑坡处于蠕动～挤压变形阶段，故需对斜坡体进行防治。

4.2、稳定性计算分析

⑴ 计算方法

滑坡为土质滑坡，滑面为折线形，采用传递系数法进行稳定性计算。

⑵参数选取：

滑带土参数选取主要依据：①室内试验结果统计分析；②反演计算（反算时取稳定系数K=1）；计算剖面模型见图1。综合确定饱和工况下参数见表2-1/2。

根据计算结果，斜坡体处于临界状态，Ⅰ区斜坡体若继续加载，将发生滑动，并牵引Ⅱ区失稳滑动。

5 防治工程措施

目前斜坡体处于蠕动～挤压变形阶段，对铁路施工以及后期运营安全影响大，结合地质灾害发育特征及施工现状，采取反压、支挡、截排水等综合防治措施，工程布置断面结构见图2-1/2。

⑴ 对Ⅰ区坡脚进行反压，并禁止在中后部继续加载，反压平台标高为340m，在反压前冲沟低铺设直径1.5m管涵排水，反压后在反压侧边设置明沟对自然沟渠进行改移。

图2-1 Ⅰ区工程布置剖面图

⑵ 对Ⅱ区垂直主滑方向分段错开设置三排抗滑桩。第一排抗滑桩展布高程377m附近，共4根，桩间距6m，桩断面3×2m，桩长18m，嵌岩深度10m；第二排抗滑桩展布高程365m附近，共8根，桩间距5m，桩断面3.25×2m，桩长20m，嵌岩深度11m；第三排抗滑桩展布于358m高程附近，共6根，桩间距6m，桩断面2. 5×1.5m，桩长15m，嵌岩深度8m；

图2-2 Ⅱ区工程布置剖面图

⑶ 封闭地表裂缝，在Ⅱ区滑坡界以及滑坡体中后部设置3条截水沟，防止降雨汇集。

6 结语

⑴查明了峡口坝隧道出口斜坡体地质条件，分析了滑坡基本特征、变形破坏特征、成因等，指出为牵引式工程滑坡，分析表明工程活动和降雨对斜坡稳定性影响较大，尤其是工程活动，是滑坡发展和致灾的直接诱导因素。

⑵稳定性分析表明Ⅰ、Ⅱ区斜坡体均处于临界状态，稳定较差，尤其是Ⅰ区在继续加载情况下将发生具有突发性和破坏性的失稳，从而牵引Ⅱ区斜坡体失稳滑动。

⑶研究提出以反压、支挡、截水的综合防治方案。①对Ⅰ区坡脚进行反压；②对Ⅱ区分段错开设置三排抗滑桩；③在Ⅱ区滑坡边界及滑坡体中后部设置3条截水沟。

⑷近年来工程建设项目频繁，工程活动对自然环境改变较大，尤其是工程弃土的放置，容易诱发次生地质灾害，造成人员伤亡和经济损失。因此文明施工，合理堆放弃土在工程建设中是非常重要的。

参考文献

1、 铁路工程不良地质勘察规程（TB10027—2012）北京：中国铁道出版社，2012

2、 铁路路基支挡结构设计规范（TB10025—2006）北京：中国铁道出版社，2006

3、 铁道部第一勘测设计院主编《铁路工程地质手册》北京：中国铁道出版社，1999.

4、中铁二院重庆公司.峡口坝隧道工程地质勘察报告，重庆； 中铁二院重庆公司地质所，2010.10